PNAS|生态修复通过减少风蚀造成的表层土壤碳损失来增加旱地碳储量

文摘   2024-11-15 11:46   北京  

DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2416281121

通过生态修复增加陆地碳储量是解决自然气候问题的主要方法之一,传统上被认为是通过生态途径实现的,即增加植物对碳的吸收。通过对中国旱地 517 个地点的 4279 个 1 × 1 平方米地块进行全面区域调查,并在同一地区的半干旱草原进行为期 13 年的操控实验,我们发现恢复土地的土壤和生态系统碳储量高于退化土地,主要原因是通过抑制风蚀减少了地表土壤碳流失。在陆地碳减排策略的模型评估中,这种生物物理途径总是被忽视。令人惊讶的是,在生态恢复条件下,刺激植物生长在调节碳储量方面起着次要作用。此外,恢复土地中碳储量的总体增加随着初始退化强度和恢复持续时间的增加而增加。在全国范围内,旱地恢复过程中,由于风蚀和地表土壤碳损失减少,土壤碳积累率(7.87 Tg C y −1)相当于中国造林的 38.8% 和森林保护的 56.2%。将这种独特但在很大程度上被忽视的生物物理碳保存机制纳入陆地表面模型将大大改善全球对土地恢复缓解气候变化潜力的评估。

图1.生态修复促进中国旱地植被覆盖并减少风蚀。

图2.区域调查展示了生态修复增加土壤碳 (C) 储量的影响途径。

图3.一项为期13年的实验表明,生态恢复条件下土壤总碳(C)和氮(N)浓度增加。退化(WEG 、WE和G)和恢复(Ct)处理下土壤总碳(A)和氮(B )浓度的平均值(±1 SE, n =5) 。

图4.生态修复途径增强生态系统碳 (C) 储量:来自十年实验的证据。退化 (WEG、WE 和 G) 和恢复 (Ct) 处理下的平均 (± 1 SE, n = 5) 年植物覆盖率 (A)、净初级生产力 (NPP; B )和生态系统 C 密度 ( C )。

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